怎么用Mathematica研究拉格朗日插值

 时间:2024-10-09 18:21:10

给定一组数据:data={{x1,y1},{x2,y2},……,{xn,yn}}我们需要求出这组数据的拉格朗日插值多项式,需要怎么做呢?下面,我们就用Mathematica来自定义一个函数,专门计算数据的拉格朗日插值多项式。

工具/原料

电脑

Mathematica

方法/步骤

1、首先,给定n=3,作为最简单的例子,来进行说明。data={{x1,y1},{x2,y2},{x3,y3}}

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2、这个数据,可以视为一个矩阵,进过转置,可以实现x数据和y数据的分离:Transpose@data

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3、求出n的值:n=Length@data

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4、用Product和Sum结合,就可以求出数据对应的拉格朗日插值多项式:{xx,yy娅势毁歹}=Transpose@data;Sum[Product[(x-xx[[i柯计瓤绘]])/(-xx[[i]]+xx[[j]]),{i,Complement[Range[n],{j}]}]yy[[j]],{j,n}]

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5、把上述代码整合为一个自定义函数:LagrangePol鲻戟缒男ynomial[data_,x_]/;MatrixQ[data]:=Module[{n=Le荏鱿胫协ngth[data],xx,yy},{xx,yy}=Transpose@data;Sum[Product[(x-xx[[i]])/(-xx[[i]]+xx[[j]]),{i,Complement[Range[n],{j}]}]yy[[j]],{j,n}]]

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6、这个定义,对任意n>2的数据都是有效的,例如,当n=6的时候:数据={{x1,y1},{x2,y2},{x3,y3},{a1,b1},{a2,b2},{a3,b3}};LagrangePolynomial[数据,x]

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